疫情之下的2020:科學研究非凡的一年|國際戰“疫”行動

2020-12-21 01:00:00 來源: 科技日報 作者: 馮衛東



美國約翰斯·霍普金斯大學發布的新冠疫情最新統計數據顯示,美國是全球疫情最嚴重的國家,累計新冠死亡病例超過30萬例。圖為12月14日,在美國紐約,工作人員將一名患者送入醫院。 新華社發(郭克 攝)

科技日報記者 馮衛東

《自然》雜志網站12月14日刊文稱,新冠病毒大流行是2020年占主導地位的科學事件。這種致命的、以前未知的病毒在全球范圍內造成了嚴重破壞,已造成超過150萬人死亡,7000多萬人感染,并造成了嚴重的經濟破壞。但新冠病毒大流行也將科學研究的發展推向了非同尋常的程度,同時影響了一整年的科學研究工作——從疫苗和治療到校園關閉和虛擬會議。

新冠病毒被發現后,全世界的研究團隊就開始對其生物學原理進行探究,同時進行診斷測試,研究控制它的公共衛生措施??茖W家們還競相尋找治療方法,并開發能控制大流行的疫苗。

但是,新冠疫情的蔓延也影響了研究人員的工作和個人生活。許多不研究新冠病毒或其影響的研究人員已推遲了他們的項目,擱置了職業甚至被中斷了研究經費。

新病毒發現及傳播研究

2020年1月,在發現一種神秘的呼吸系統疾病的報道后不到一個月,中國研究人員迅速查明原因——是一種新的冠狀病毒。到1月11日,一個中澳研究小組在網上發布了該病毒的基因序列。此后不久,科學家又有了另一個關鍵但又令人震驚的發現:該病毒可能在人與人之間傳播。

2月,研究人員已經確定該病毒會鎖定在ACE2受體上。該病毒捕獲ACE2的強度至少是薩斯病毒的十倍??茖W家認為,這可以部分解釋新冠病毒的傳染性。

3月,一些科學家認為,可以長時間在空氣中徘徊的、微小的、充滿病毒的“氣溶膠”在新冠病毒的傳播中起作用。但是并非所有研究人員都同意,而且一些政府和公共衛生組織花了幾個月的時間來尋找證據,證明這是病毒傳播的一種方式。研究人員還了解到,人們可以在出現癥狀之前傳播疾病。

控制措施的成功與失敗

從新冠疫情大流行開始,流行病學家就急于開發模型來預測病毒的傳播,并提出可以采取哪些公共衛生措施來控制這種病毒。在沒有疫苗或治療藥物的情況下,世界各地的政府都依靠所謂的非藥物干預措施,例如封鎖措施。但是封鎖帶來的經濟影響是迅速而嚴峻的,這導致許多國家在病毒受到控制之前就開放了。大流行初期關于病毒是否能傳播的不確定性,還引發了關于佩戴口罩的好處的爭論,口罩在許多國家被政治化,尤其是在美國。同時陰謀論、虛假信息幾乎像病毒一樣傳播,其中包括有關群體免疫優點的討論。

流行病學家建議對新冠病毒進行大規模檢測是擺脫危機的出路。但是在許多國家,用于標準測試的試劑盒和試劑(使用PCR技術)的短缺造成了瓶頸。這促使世界各地的研究小組開始設計新的快速測試方法,包括基于基因編輯工具CRISPR和抗原測試的快速測試方法。

全球最早阻止病毒傳播的國家和地區使用了多種方法的組合,包括全面封鎖、廣泛測試、佩戴口罩和數字化追蹤病毒接觸者。在一些國家,積極的測試與跟蹤計劃和嚴格的隔離措施相結合,幾乎消除了該病毒的傳播,使生活恢復了正常水平。這些成功故事的共同點是政府愿意采取迅速果斷的行動。

但是在許多國家,政府官員行動遲緩,無視科學建議或不愿加大測試力度。結果是感染率急劇攀升,導致了新冠疫情的第二波熱潮。在美國和西歐,新冠病毒感染和死亡人數再次激增。

新冠疫苗的快速開發

在一片混亂之中,新冠疫苗的開發和測試也在如火如荼地進行。根據2020年11月的統計數字,世界衛生組織表示有200多個新冠疫苗正在開發中,其中大約50個處于臨床試驗的不同階段。他們使用了令人眼花繚亂的各種方法,從老式的化學滅活法到從未獲得許可的疫苗制備新技術。

輝瑞制藥公司和德國生物技術公司BioNTech、美國生物技術公司莫德納、阿斯利康制藥公司和英國牛津大學已相繼公布其開發疫苗的大型功效試驗結果。在過去的一個月中,英國和美國的監管機構已宣布對輝瑞疫苗的緊急授權,預計歐盟的監管機構將在未來幾周內做出決定。中國和俄羅斯開發的疫苗也已獲得批準。

輝瑞和莫德納的疫苗宣稱在預防新冠病毒方面約有95%的有效率,而阿斯利康和牛津疫苗的功效尚不確定。但是,有些重要問題持續存在:疫苗如何預防嚴重的疾病,特別是在老年人中,預防效果能持續多長時間?而且科學家們仍然不知道疫苗是否會阻止人們傳播這種病毒。

疫苗要發揮作用,就需要到達那些最需要它們的人們手中。包括美國、英國、歐盟成員國和日本在內的富裕國家已經預先購買了數十億劑的多種疫苗。為低收入和中等收入國家購買疫苗的計劃雖已獲得許多富裕國家的支持,但不確定其成功與否。在生產和運送疫苗方面也有許多障礙。例如,輝瑞疫苗需要保存在零下70℃的溫度,這將在沒有冷藏基礎設施的地區造成問題。

新舊療法齊頭并進

僅憑疫苗不可能結束新冠疫情大流行,擺脫這種大流行的唯一途徑是疫苗和治療藥物的結合。

研究人員競相測試了一系列潛在的治療方法,但取得了喜憂參半的結果。一些候選藥物(包括抗瘧疾藥物羥氯喹和兩種HIV藥物的混合物)在小型臨床試驗和觀察性研究中顯示出最初的希望,但后來在針對新冠住院患者的較大的隨機對照研究中并未顯示出益處。

4月,研究人員宣布,一種名為瑞德西韋的抗病毒藥物縮短了新冠患者的住院時間,但后來的研究發現,該藥物并未顯著降低死亡人數。11月,世界衛生組織建議不要使用它。

在某些地區,潛在的新冠病毒療法被嚴重政治化,美國、印度和拉丁美洲的領導人大肆宣傳包括羥氯喹在內的未經證實的療法。一些監管機構發布了未經證實的治療方法的緊急使用授權,在某些情況下,這阻礙了臨床試驗并引發了安全隱患。

6月,對免疫抑制類固醇地塞米松的大型試驗發現,將這種抗抑郁類固醇用于需要補充氧氣的新冠患者,可使死亡率減少約三分之一。另一種針對免疫系統的藥物托珠單抗,在臨床試驗中取得了好壞參半的結果,但在重癥患者中顯示出希望。

目前,科學家們還在對新冠癥狀較輕的患者進行其他干預措施的測試,以了解它們是否能減少發展成更嚴重疾病的機會。一些科學家希望大量生產的能夠直接使新冠病毒失活的單克隆抗體會有所幫助,但研究尚未表明這些昂貴的治療方法是否能夠實現其諾言。最終,新冠患者的治療可能需要根據其危險因素和疾病嚴重程度來量身定制的藥物組合。

疫情對科學研究的干擾

自二戰以來,科學研究從未如此廣泛地受到干擾。隨著新冠病毒開始在各個國家/地區傳播,許多大學在3月關閉了校園。除最基本的實驗外,實驗室暫停了所有工作,取消了現場研究,虛擬會議開始大行其道。

在與新冠病毒研究沒有直接關系的許多領域,項目進展速度緩慢。突然被迫在家中工作,研究人員發現他們的生活被顛覆,常常在照顧家庭和對圖書館等資源的訪問受限的情況下苦苦掙扎。許多學生還發現自己無法進行現場研究以得到獲取學位所要求的數據。

到8月,盡管許多社區的感染率激增,但美國和歐洲的許多大學校園開始重新開放,而這通常是由學生返回校園驅動的。

不過也還有一些亮點。即使邊界關閉,一些國際合作仍在增長。研究人員開始更加公開地分享數據,許多人在預印服務器上發表他們的研究工作,而且大多數出版商都開放了免費閱讀新冠研究文章??蒲形幕矔簳r從強調生產力轉向討論更廣泛的問題,例如工作與生活的平衡。

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責任編輯: 左常睿
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